Questões de Concurso sobre Física

Um capacitor de placas paralelas e área Aо, inicialmente sem dielétrico entre suas placas, é reprojetado para operar com um material de constante dielétrica relativa k. Sabendo que a capacitância, distância entre as placas e geometria do novo capacitor permanecem inalteradas, marque a opção que corresponde à razão $\frac{A_f-A_0}{A_0}$ ,em que A_f é a área do capacitor redesenhado.

Um objeto de massa m preso por uma corda inextensível de comprimento L pivotada no ponto А é solto do repouso de uma determinada altura e, ao passar pelo ponto P₁, possui velocidade de módulo v₁. O objeto continua sua trajetória circular e, ao passar pelo ponto P₂, possui velocidade de módulo v₂, conforme mostrado abaixo.

A força de tração que a corda exerce sobre o objeto tem módulo T. O ângulo $\theta$ formado entre o fio e a vertical vale ${\theta }_1=O\hat{A}{P}_1=\frac{\pi }{3}$ rad em um instante t₂. A gravidade tem módulo g.

Analise as afirmativas e marque a opção correta.

I. A tração possui valor T = mgcos$\theta$ , sendo constante durante toda a trajetória.

II. Supondo que não haja forças dissipativas, então $v_2=\sqrt{gL(\sqrt{2}-1)+v_1^2}$ .

III. O trabalho da força de tração durante o deslocamento da partícula desde posição Pi até a posição P₂ é igual a variação da energia cinética, isto é $\frac{m^{\prime }}{2}(v_2^2-v_1^2)$.

IV. A aceleração tangencial da partícula vale a_t = gsen$\theta$.

O Município de Nova Candelária deseja proteger o motor elétrico de 5 CV de uma instalação trifásica, acionado por partida direta, essencial para o sistema de abastecimento de água de uma estação de bombeamento. Nesse contexto de acionamentos e controles elétricos industriais, assinale a alternativa que apresenta a função correta do relé térmico intertravado ao circuito de comando do contator para a partida desse motor de indução trifásico.

A energia elétrica está presente em diversas atividades do cotidiano, sendo utilizada para o funcionamento de aparelhos como lâmpadas, televisores, geladeiras e computadores. Para que esses equipamentos funcionem corretamente, é necessário que haja circulação de corrente elétrica em um circuito fechado.

Com base nos conceitos básicos de eletricidade, assinale a alternativa CORRETA.

Durante a programação das rotinas de manutenção preditiva no sistema elétrico do Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) de uma edificação pública no Município de Nova Candelária, a equipe de eletricistas deve selecionar técnicas que identifiquem falhas em estágio inicial, sem interromper o fornecimento de energia e sem destruir os componentes. Considerando as diretrizes e ferramentas aplicadas especificamente na manutenção preditiva de painéis elétricos, assinale a alternativa INCORRETA.

Em muitos experimentos de estrutura cristalina, podemos usar tanto nêutrons térmicos quanto raios X para estudar a mesma rede cristalina. A condição de espalhamento elástico por um plano cristalino é dada pela lei de Bragg. Se quisermos que raios X sejam difratados exatamente no mesmo ângulo de Bragg que um feixe de nêutrons térmicos, então eles devem ter o mesmo comprimento de onda que os nêutrons para a mesma ordem. Um feixe de nêutrons térmicos com energia cinética 0,05 eV é usado em um experimento de espalhamento em um cristal de cloreto de sódio com separação de rede d = 2,8 Å. Então, a energia dos raios X monoenergéticos que passariam por uma reflexão de Bragg de primeira ordem no cristal de cloreto de sódio no mesmo ângulo de Bragg ϕ é de aproximadamente

Considere um gás de fótons em equilíbrio contido em uma caixa cúbica de volume L³.

Calcule o número de modos normais permitidos de frequência ω no intervalo dω.

O consumo total de energia elétrica no Brasil em 2024 foi de 561,6 TWh, cerca de 5,6% maior do que no ano anterior. A Região Sudeste, apesar de ser responsável por 47,8% do consumo no país, foi a que apresentou o menor crescimento (+5,2%) entre 2023 e 2024. Por outro lado, as regiões Norte e Centro-Oeste possuem a menores participações no consumo do país, mas apresentaram as maiores taxas de crescimento (+6,9% e 6,0%, respectivamente), juntamente com a região Sul (+6,0%).

Fonte: Anuário Estatístico De Energia Elétrica 2025. Adaptado.

Suponha que em cada fissão de ²³⁵U sejam liberados 200 MeV de energia. Supondo que 5% da energia é desperdiçada em neutrinos, estime a quantidade de ²³⁵U que seria necessário para fornecer, com eficiência de 30%, todo o consumo anual de eletricidade no Brasil em 2024.

Um asteroide esférico uniforme de raio 500 m está girando com velocidade angular de 2,0 x 10−4 rad/s. À medida que o tempo passa, o asteroide adquire mais matéria de forma simétrica, até que seu raio atinge 1000 m. Supondo que sua densidade permaneça a mesma e que a matéria adicional estava originalmente em repouso em relação ao asteroide, encontre a nova velocidade angular do asteroide após o seu crescimento.

Uma máquina a vapor opera entre um reservatório quente a 373 K e outro frio a 273 K. A máquina, operando no ciclo de Carnot, absorve 100 J de energia do reservatório quente. O trabalho, em J, realizado por ciclo de operação da máquina é aproximadamente igual a

Para duas forças quaisquer, concorrentes e perpendiculares entre si, o módulo da força resultante pode ser calculado pela média aritmética dos módulos das forças.

Um gás ideal sofre um processo no qual $P=\alpha V^2.$

Assinale a alternativa que indica o valor correto do trabalho realizado pelo gás ao expandir de $V_0$ até $2V_0.$